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薄膜分切機(jī)是一種把不同寬度、不同長(zhǎng)度、不同厚度的母卷分切成用戶(hù)所需的各種規(guī)格產(chǎn)品的一種設(shè)備。對(duì)收放卷張力的精確控制是薄膜分切機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，要求分切卷取后的產(chǎn)品無(wú)皺褶、無(wú)劃痕、端面整齊、卷取表面硬度適當(dāng)。

一、應(yīng)用需求

收、放卷電機(jī)帶編碼器，要求變頻器帶PG閉環(huán)運(yùn)行。PLC輸出張力給定信號(hào)，擺桿位置作張力反饋，要求變頻器具有閉環(huán)張力控制功能高、低速?gòu)埩愣?，速度平穩(wěn)，擺桿擺動(dòng)小滿(mǎn)足系統(tǒng)快速起停，急停要求變頻器內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)通訊功能，便于PLC監(jiān)控。

二、解決方案

1.QD800變頻器概述

QD800變頻器是奧卓公司開(kāi)發(fā)的張力控制變頻器，能夠自動(dòng)控制輸出轉(zhuǎn)矩或自動(dòng)調(diào)節(jié)被控牽引機(jī)的速度，從而使帶（線(xiàn)）材上的張力保持恒定,適用于造紙、紙加工、印染、包裝、電線(xiàn)電纜、膠粘帶、紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠等行業(yè)。對(duì)于收、放卷的控制，變頻器內(nèi)部自帶卷徑計(jì)算模塊，能夠自動(dòng)計(jì)算卷筒直徑的變化，使得張力控制更加精確。使用QD800變頻器可以完全替代力矩電機(jī)、直流電機(jī)、張力控制器等而獨(dú)立地構(gòu)成張力控制系統(tǒng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的張力控制器加變頻器控制方案，使用本變頻器可以使系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔、降低成本、易于維護(hù)并且獲得更為穩(wěn)定的控制效果。

2.系統(tǒng)方案

圖1 系統(tǒng)原理圖

通過(guò)觸摸屏，用戶(hù)可以對(duì)工作速度、運(yùn)行張力、料卷直徑等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)可以顯示設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)當(dāng)前的故障信息進(jìn)行顯示，以便用戶(hù)作進(jìn)一步處理。

PLC協(xié)調(diào)外圍設(shè)備的動(dòng)作，并按用戶(hù)設(shè)定的工藝控制設(shè)備的運(yùn)作，對(duì)變頻器作張力給定和頻率設(shè)定。

本系統(tǒng)采用QD800系列張力控制專(zhuān)用變頻器作收放卷控制，可確保設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中張力恒定、速度平穩(wěn)，是整套系統(tǒng)的控制核心部分。

圖2 張力控制示意圖

QD800變頻器，控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度，兩邊張力控制變頻，驅(qū)動(dòng)收/放卷電機(jī)，通過(guò)張力傳感器/浮動(dòng)輥反饋回來(lái)的張力的大?。ɑ蚋?dòng)輥位置反饋回來(lái)的電壓信息），做閉環(huán)控制，以保證整個(gè)系統(tǒng)的張力恒定、速度穩(wěn)定。利用編碼器與變頻器作閉環(huán)控制，使變頻器可以在高速度精度和恒張力下運(yùn)行，同時(shí)PG3把信號(hào)送給PLC，由PLC計(jì)算當(dāng)前的運(yùn)行速度、距離等數(shù)據(jù)。

PLC實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，邏輯控制處理。PLC實(shí)現(xiàn)線(xiàn)速度，運(yùn)行命令傳遞到變頻器，并收集變頻器的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)傳遞變頻器參數(shù)修改信息。

選QD800高性能矢量控制變頻器主牽引控制,變頻器以閉環(huán)矢量控制運(yùn)行，安裝脈沖編碼器（PG）。

收、放卷變頻器工作于張力閉環(huán)速度，自帶計(jì)算功能。為了保證系統(tǒng)的快速起停要求，尤其是急停的技術(shù)指標(biāo)。變頻器都需外接制動(dòng)電阻。

薄膜分切機(jī)控制系統(tǒng)是一種對(duì)張力要求較為嚴(yán)格的電氣控制系統(tǒng)，無(wú)論是在零頻，還是在高速運(yùn)行狀態(tài)下，QD800張力變頻器均表現(xiàn)出極為優(yōu)良的張力控制性能，最小張力可以控制到1.0kg，而保持張力的恒定，該方案對(duì)其它類(lèi)似的張力控制系統(tǒng)具要重要的參考價(jià)值。